БИЛИМ БУЛАГЫ

Биологическая Эволюция

Что такое биологическая эволюция? Термин эволюция — развёртывание — предложил швейцарский зоолог Шарль Боннэ (1720—1793), который наблюдал за развитием партеногенетических тлей. Он заметил, что у новорождённых самок всегда имеются зачатки будущего поколения. Учёный посчитал, что в организме самой первой самки, зародившей новый вид, сразу же заложены все будущие поколения. Распространив эту гипотезу на весь мир живого, он представил органический мир как развёртывание природы от низших форм к высшим Идея о развитии всего живого пришлась по душе учёным, и с тех пор термин прижился. В отличие от других исторических процессов биологическая эволюция имеет ряд важных особенностей. Прежде всего, она носит приспособительный характер, что проявляется в обязательном соответствии новообразовавшихся организмов условиям их существования. Протекает эволюция в ряду поколений, а потому можно считать, что каждая новая генерация организмов чем-то, пусть даже едва уловимым, отличается от предыдущей. Развитие органического мира необратимо, а значит, вымершие животные и растения никогда не возродятся. Органическая эволюция — это процесс исторического развития живой природы, представляющий собой направленные изменения организмов, видов, их сообществ и биосферы в целом.

Теории происхождения жизни на Земле

Происхождение жизни на Земле - один из наиболее трудных и в то же время актуальный и интересный вопрос в современном естествознании. Земля сформировалась, вероятно, 4,5—5 млрд. лет назад из гигантского облака космической пыли. частицы которой спрессовались в раскаленный шар. Из него в атмосферу выделялся водяной пар, а из атмосферы на медленно остывавшую Землю в течение миллионов лет в виде дождей выпадала вода. В углублениях земной поверхности образовался доисторический Океан. В нем примерно 3,8 млрд. лет назад зародилась первоначальная жизнь.

Как выглядела первобытная Земля?

Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь? Хотя эта проблема издавна волнует многих исследователей, их мнения на этот счет сильно различаются. Об условиях на Земле того времени могли бы свидетельствовать горные породы, но они давно разрушились в результате геологических процессов и перемещений земной коры.

Мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя. Но это порождает другие вопросы: как возникли эти молекулы; почему они могли самовоспроизводиться и собираться в те структуры, которые дали начало живым организмам; какие нужны для этого условия? Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.

Теория биогенеза

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза — происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.

Теория панспермии

Теория панспермии — это возможности переноса органических соединений, спор микроорганизмов с одного космического тела на другое. Но она совершенно не дает ответа на вопрос, как зародилась жизнь во Вселенной? Возникает необходимость обоснования возникновения жизни в той точке Вселенной, возраст которой, согласно теории Большого взрыва, ограничен 12-14 миллиардами лет. До этого времени не было даже элементарных частиц. А если нет ядер и электронов, нет и химических веществ. Потом в течение нескольких минут возникли протоны, нейтроны, электроны, и материя вступила на путь эволюции.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Синтетическая теория эволюции (также современный эволюционный синтез) — современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие. Основные положения синтетической теории эволюции. Синтетическая теория эволюции — современный дарвинизм — возникла в начале 40-х годов XX в. Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. Термин «синтетическая» идет от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942). В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие ученые. Основные положения синтетической теории эволюции в общих чертах можно выразить следующим образом:

• Материалом для эволюции служат наследственные изменения — мутации (как правило, генные) и их комбинации.
• Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.
• Наименьшей единицей эволюции является популяция.

Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идет в направлении какой-либо конечной цели.

Синтетическая теория эволюции вскрыла глубинные механизмы эволюционного процесса, накопила множество новых фактов и доказательств эволюции живых организмов, объединила данные многих биологических наук. Тем не менее синтетическая теория эволюции (или неодарвинизм) находится в русле тех идей и направлений, которые были заложены Ч. Дарвином.

Эволюция человека. (сделать инфографику)

Это интересно.

Уникальная находка китайских ученых открыла новые грани в эволюции деревьев.

Китайские ученые нашли несколько прекрасно сохранившихся окаменелостей деревьев, возраст которых составляет около 390 млн. лет. По всем признакам деревья принадлежали к вымершему классу кладоксилопсидов. Главным отличием этих растений, были внешние – по форме они напоминали грибы. Кроме того, были и отличия в строении, в частности, речь идет о структуре водопроводящих тканей. Окаменелости были обнаружены в пустыне на северо-западе Китая, в Синьцзян-Уйгурском автономном районе. Стоит отметить, что окаменелости дошли до нас в прекрасном состоянии. Дело в том, живые ткани в прошлом были насыщены кремнеземом от вулкана, который находился недалеко. Отложения Кремний диоксида приняли форму внутренней структуры растения, что в свою очередь дало исследователям возможность детально изучить анатомию кладоксилопсидов. Как известно, ксилема – это одна из тканей дерева по которой, происходит транспорт воды и растворенных в ней минеральных веществ от корней к листьям. Эту ткань составляют сосудистые пучки, которые, у современных растений образуют кольцо. В процессе роста дерева происходит отмирание старой ткани, новые ее слои наращиваются с внешней стороны древесины. Но если говорить о кладоксилопсидах, то у них ксилема образована несколькими «столбами», расположенными в одном из внешних слоев полового ствола. Столь уникальная структура строения дерева давала возможность вырастать более 10 метров в высоту. К слову, кладоксилопсиды вымерли в конце девонского периода примерно 358 млн. лет назад. Принято считать, что эти растения не смогли выдержать конкуренции с другими видами деревьев. Новое открытие в эволюции организмов.

Группа ученных из разных стран под руководством Ричарда Ленски опровергла общепринятую гипотезу, следуя которой эволюция прекращается, после максимального приспособления вида к окружающей среде. Говоря иными словами – после достижения эволюционного оптимума. Учитывая тот факт, что проводить наблюдения за эволюционным процессом крупных организмов, среди которых и человек практически невозможно из-за относительно медленных темпов смены поколений, наиболее удобными объектами для изучения стали микроорганизмы. Ученые, для исследования использовали колонии кишечной палочки. Примечательно, что этот организм способен очень быстро размножаться в результате чего, эволюционные изменения можно наблюдать уже спустя несколько десятков лет. Стоит также отметить, что сам эксперимент был начат еще в 1988 году. Ленски работал со штаммом Bc251, который в рамках исследования был назван предковым. Из вышеупомянутого штамма было выделено 12 отдельных популяций, которые размножались в искусственных условиях. Кроме того, часть бактерий ежедневно перемещали в питательную среду с дефицитом глюкозы. Спустя каждые 75 дней бактерии замораживались в глицерине с целью дальнейшего их изучения. Состоянием на сегодняшний день в лаборатории Ленски сменилось около 68 тыс. поколений кишечной палочки. За столь длительное время бактерии мутировали, что значительно повышало их приспособленность к новой среде. Клетки становились крупнее и начали быстрее усваивать питательные вещества и размножаться. В каждой популяции происходили большие перемены, что и фиксировали ученые. Научные сотрудники обнаружили, что рост приспособленности не прекращался, хотя было зафиксировано его замедление. Таким образом был достигнут эволюционный оптимум, но сама эволюция – не прекратилась.

Какие эволюционные изменения характерны для всех птиц, попадающих на острова? Попадая на острова, многие птицы эволюционируют в нелетающих — так появились, например, додо, какапо, киви и ещё более тысячи других видов. Это объясняется тем, что при меньшей опасности от хищников птицам не нужны сильные мускулы крыльев. Широкомасштабное сравнение популяций видов, обитающих как на материке, так и на островах, показало, что у островных представителей всегда более слабая мускулатура, отвечающая за полёт, и более длинные ноги. Такие изменения характерны даже для колибри, которые всю жизнь проводят в порхании.

Какие одноклеточные организмы являются потомками медуз?

Эволюция далеко не всегда означает усложнение организмов. Примером экстремального упрощения можно считать одноклеточных паразитов Myxozoa, которые являются родственниками медуз. Их связь заподозрили из-за сходства полярных капсул Myxozoa со стрекающими клетками кишечнополостных и доказали путём анализа ДНК. В ходе специализации геном этих паразитов уменьшился больше чем на 95%, из него исчезли в том числе гены, отвечающие за формирование многоклеточных особей. Какую роль сыграла мясная диета в эволюционном успехе человека?

Мясная диета сыграла важную роль в эволюционном успехе человека как биологического вида. Традиционно это утверждение аргументировалось тем, что добыча мяса методом охоты стимулировала использование орудий труда и развитие речи, посредством которой охотники могли эффективнее взаимодействовать. Исследователи из шведского университета города Лунда построили математическую модель и выявили ещё одну существенную пользу мясной диеты — она позволила сократить период грудного вскармливания, из-за чего увеличилась численность населения людей. У людей, как и других млекопитающих-хищников, развитие мозга до стадии, когда вскармливание прекращается, происходит быстрее, чем у травоядных. Какие животные в процессе эволюции вышли из воды и вернулись обратно?

Киты, дельфины и другие китообразные называются также вторичноводными: их предки в процессе эволюции сначала вышли из воды, а потом вернулись туда снова.

Почему азиаты и африканцы могут носить на голове тяжести?Жители Африки и Азии с лёгкостью носят на голове тяжёлые грузы. Это объясняется законами физики. При ходьбе корпус

человека поднимается и опускается, таким образом затрачиваются силы на подъём груза. Голова при этом поднимается и опускается с меньшей вертикальной амплитудой, чем всё тело, причём эта особенность вырабатывалась эволюционным путём: мозг оберегался от сотрясения, рессорой же служил пружинящий позвоночник с двойным изгибом. doseng.org/interesnoe/92513-.. muzey-factov.ru/tag/evolution paleoforum.ru/index.php?topic=... cvetu.com.ua/index_ru.php?cat=... evolutsia.com/content/view/2204/89 Интересные факты об эволюции человека Эволюция сделала нас такими, какими мы привыкли видеть себя в зеркале. Однако не всегда становится понятным, почему в ходе эволюции мы сохранили некоторые возможности, органы и мышцы, которые нам совершенно не нужны. До конца непонятно и почему у нас подобные губы, которых нет ни у одного другого животного. Наши губы очень чувствительны к перепадам температуры, а все потому, что только у нас они целиком вывернут наружу. Мурашки на коже появляются когда сокращаются мышцы у основания волосяного фолликула, происходит это, например, когда нам холодно или когда страшно. Особенно интересен второй случай, если бы у нас была шерсть, то она вставала бы дыбом, как у кошек в момент опасности, но так как у нас нет шерсти, становится непонятным, зачем вообще нам нужная данная способность. Ни у одного животного нет груди похожей на нашу, особенно женскую. Скорее всего она начала меняться в результате вертикального положения нашего тела и стала такой, какой мы ее привыкли видеть сегодня.

Глоссарий

Происхождение жизни

Происхождение жизни — Возникновение жизни процесс превращения неживой природы в живую. В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие теории: Теория биохимической эволюции Теория панспермии.

Зарождение жизни на Земле — Возникновение жизни процесс превращения неживой природы в живую. В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие теории: Теория биохимической эволюции Теория панспермии.

Абиогенный путь возникновения жизни на Земле - (греч. «а» — частица отрицания, «биос» — жизнь) — возникновение живых тел из веществ неорганической (неживой) природы, которое происходило в три этапа. Автор этой гипотезы - советский ученый А. И. Опарин (1924). На базе его гипотезы основаны почти все современные представления о происхождении жизни на Земле.

Эволюция

Креационизм – это учение о творении (от лат. creatio – создание).

Элементарные эволюционные факторы – это стохастические (вероятностные) процессы, протекающие в популяциях, которые служат источниками первичной внутрипопуляционной изменчивости.

Мутационный процесс – это процесс возникновения в популяциях самых разнообразных мутаций: генных, хромосомных и геномных.

Дрейф генов - случайные ненаправленные изменения частот аллелей в популяциях

Естественный отбор – это совокупность биологических процессов, обеспечивающих дифференцированное воспроизведение генетической информации в популяциях.

Стабилизирующий отбор (центростремительной отбор) – суммарный результат действия двух и более направлений движущего отбора в пользу одного гено/фенотипа или группы генотипов со сходным фенотипом.

Дизруптивный отбор (центробежный отбор) – суммарный результат действия двух и более направлений движущего отбора в пользу двух и более равноприспособленных гено/фенотипов или групп генотипов со сходными фенотипами.

Половой отбор – форма естественного отбора, основан­ная на соперничестве особей одного пола за спаривание с особями противоположного пола.

Частотно-зависимый отбор – форма отбора, обусловленная зависимостью приспособленности гено/фенотипа от его частоты в популяции.

Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса. Это означает, что образованием видов завершается микроэволюция и начинается макроэволюция.

Дивергенция (от лат. divergo – отклоняюсь, отхожу) – это расхождение признаков организмов в ходе эволюции разных групп (филетических линий), возникших от одного предка

Микроэволюцией называется совокупность эволюционных процессов внутри видов

Макроэволюция – это совокупность эволюционных преобразований, протекающих на уровне надвидовых таксоно

Онтогенез – это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его

Филогенезили «филогения» исторического развития живых организмов: как всего органического мира Земли, так и отдельных таксонов

Ценогенезы– это приспособления к эмбрионально-личиночным стадиям (адаптивные признаки зародышей), которых не было у предковых форм

Рудиментами называются органы, которые не имеют никакой функции или имеют функцию, отклоняющуюся от их строения.

Атавизмами - структуры, которые по стечению обстоятельств образовались у отдельных индивидуумов одного вида и которые призваны напомнить о предполагаемых более ранних филогенетических стадиях развития, называются

Генотип — это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.

Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды

Полезные ссылки

1. Заключение, Список используемой литературы - Концепции. http://vuzlit.ru/136511/zaklyuchenie

3.Происхождение человека - Использованная литература... http://www.xserver.ru/user/prois/index.shtml

4. Список литературы / Эволюция человека. Обезьяны, нейроны и душа https://scisne.net/a-1366?pg=9

5. Кроссворд «Возникновение жизни на Земле. http://biouroki.ru/crossword/biologiya-9-klass-sonin/vozniknovenie.html

Бибилиография

1. Гипотезы возникновения жизни на Земле http://coolreferat.com/Гипотезы.